package demo4;

import com.sun.xml.internal.org.jvnet.mimepull.CleanUpExecutorFactory;

import java.util.Arrays;

public class Sort {

    //插入排序
    public void insert(int[] arr) {
        for(int i = 1; i < arr.length; i++) {
            int key = arr[i];
            int j = i - 1;
            for(; j >= 0; j--) {
                if(arr[j] > key) {
                    arr[j + 1] = arr[j];
                } else {
                    break;
                }
            }
            arr[j + 1] = key;
        }
    }

    //希尔排序
    public void shellSort(int[] arr) {
        int key = arr.length;
        while(key > 1) {
            key >>= 1;
            shell(arr, key);
        }
        shell(arr, 1);
    }

    private void shell(int[] arr, int key) {
        for(int i = key; i < arr.length; i++) {
            int value = arr[i];
            int j = i - key;
            for(; j >= 0; j -= key) {
                if(arr[j] > value) {
                    arr[j + key] = arr[j];
                } else {
                    break;
                }
            }
            arr[j + key] = value;
        }
    }

    //冒泡排序
    public void bubble(int[] arr) {
        for(int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            for(int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
                if(arr[j] > arr[j + 1]) {
                    int tmp = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = arr[j];
                    arr[j] = tmp;
                }
            }
        }
    }

//    //选择排序
//    public void selectSort(int[] arr) {
//        for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
//            int minIndex = i;
//            int j = i + 1;
//            for(; j < arr.length; j++) {
//                if(arr[minIndex] > arr[j]) {
//                    minIndex = j;
//                }
//            }
//            swap(arr, i, minIndex);
//        }
//    }

//    private void swap(int[] arr, int i, int minIndex) {
//        int tmp = arr[i];
//        arr[i] = arr[minIndex];
//        arr[minIndex] = tmp;
//    }
//
//    //堆排序
//    public void HeapSort(int[] arr) {
//        //先创建一个大根堆
//        createBigHeap(arr);
//        int end = arr.length - 1;
//        while(end >= 0) {
//            //每次从后向前交换，在进行向下调整
//            swap(arr, 0, end);
//            adjustDown(arr, 0, end);
//            end--;
//        }
//    }
//
//    private void createBigHeap(int[] arr) {
//        int len = arr.length;
//        for(int parent = (len - 1 - 1) / 2; parent >= 0; parent--) {
//            //对每一个子节点都进行向下调整
//            adjustDown(arr, parent, len);
//        }
//    }
//
//    private void adjustDown(int[] arr, int parent, int len) {
//        int child = parent * 2 + 1;
//        while(child < len) {
//            if(child + 1 < len && arr[child + 1] > arr[child]) {
//                child++;
//            }
//            if(arr[child] > arr[parent]) {
//                swap(arr, child, parent);
//                parent = child;
//                child = child * 2 + 1;
//            } else {
//                break;
//            }
//        }
//    }

//    //快速排序
//    public void quickSort(int[] arr) {
//        quick(arr, 0, arr.length - 1);
//    }
//
//    private void quick(int[] arr, int left, int right) {
//        if(left >= right) {
//            return;
//        }
//        //递归层次优化
//        if(right - left + 1 <= 7) {
//            insert(arr, left, right);
//        }
//        //三数取中优化
//        int mid = fundMidIndex(arr, left, right);
//        //寻找基准
//        int point = fundPoint(arr, left, right);
//        quick(arr, left, point - 1);
//        quick(arr, point + 1, right);
//    }
//
//    private void insert(int[] arr, int left, int right) {
//        for(int i = left + 1; i <= right; i++) {
//            int key = arr[i];
//            int j = i - 1;
//            for(; j >= 0; j--) {
//                if(arr[j] > key) {
//                    arr[j + 1] = arr[j];
//                } else {
//                    break;
//                }
//            }
//            arr[j + 1] = key;
//        }
//    }
//
//    private int fundMidIndex(int[] arr, int left, int right) {
//        int mid = (left + right) / 2;
//        if(arr[left] > arr[right]) {
//            if(arr[mid] > arr[left]) {
//                return left;
//            } else if(arr[mid] < arr[right]) {
//                return right;
//            } else {
//                return mid;
//            }
//        } else {
//            if(arr[mid] > arr[right]) {
//                return right;
//            } else if(arr[mid] < arr[left]) {
//                return left;
//            } else {
//                return mid;
//            }
//        }
//    }
//
//    private int fundPoint(int[] arr, int left, int right) {
//        int key = arr[left];
//        while(left < right) {
//            while(left < right && arr[right] >= key) {
//                right--;
//            }
//            arr[left] = arr[right];
//            while(left < right && arr[left] <= key) {
//                left++;
//            }
//            arr[right] = arr[left];
//        }
//        arr[left] = key;
//        return left;
//    }


//    //归并排序
//    public void mergeSort(int[] arr) {
//        mergeFun(arr, 0, arr.length - 1);
//    }
//
//    private void mergeFun(int[] arr, int left, int right) {
//        if(left >= right) {
//            return;
//        }
//        int mid = (left + right) / 2;
//        mergeFun(arr, left, mid);
//        mergeFun(arr, mid + 1, right);
//        merge(arr, left, right, mid);
//    }
//
//    private void merge(int[] arr, int left, int right, int mid) {
//        int[] tmpArr = new int[right - left + 1];
//        int s1 = left;
//        int s2 = mid + 1;
//        int index = 0;
//        while(s1 <= mid && s2 <= right) {
//            if(arr[s1] < arr[s2]) {
//                tmpArr[index++] = arr[s1++];
//            } else {
//                tmpArr[index++] = arr[s2++];
//            }
//        }
//        while(s1 <= mid) {
//            tmpArr[index++] = arr[s1++];
//        }
//        while(s2 <= right) {
//            tmpArr[index++] = arr[s2++];
//        }
//        for(int i = 0; i < index; i++) {
//            arr[i + left] = tmpArr[i];
//        }
//    }


//    //归并排序
//    public void mergeSort(int[] arr) {
//        mergeFun(arr, 0, arr.length - 1);
//    }
//
//    private void mergeFun(int[] arr, int left, int right) {
//        if(left >= right) {
//            return;
//        }
//        int mid = (left + right) / 2;
//        mergeFun(arr, left, mid);
//        mergeFun(arr, mid + 1, right);
//        //合并
//        merge(arr, left, right, mid);
//    }
//
//    private void merge(int[] arr, int left, int right, int mid) {
//         int[] tmpArr = new int[right - left + 1];
//         int s1 = left;
//         int s2 = mid + 1;
//         int index = 0;
//         while(s1 <= mid && s2 <= right) {
//             if(arr[s1] < arr[s2]) {
//                 tmpArr[index++] = arr[s1++];
//             } else {
//                 tmpArr[index++] = arr[s2++];
//             }
//         }
//         while(s1 <= mid) {
//             tmpArr[index++] = arr[s1++];
//         }
//         while(s2 <= right) {
//             tmpArr[index++] = arr[s2++];
//         }
//         //合并
//         for(int i = 0; i < index; i++) {
//             arr[i + left] = tmpArr[i];
//         }
//    }

    //快速排序
    public void quickSort(int[] arr) {
        quick(arr, 0, arr.length - 1);
    }

    private void quick(int[] arr, int left, int right) {
        if(left >= right) {
            return;
        }
        //降低递归层次
        if(right - left + 1 <= 7) {
            insertSort(arr, left, right);
        }
        //三数取中
        int mid = fundMid(arr, left, right);
        //寻找基准
        int point = fundPoint(arr, left, right);
        quick(arr, left, point - 1);
        quick(arr, point + 1, right);
    }

    private void insertSort(int[] arr, int left, int right) {
        for(int i = left + 1; i < right; i++) {
            int key = arr[i];
            int j = i - 1;
            for(; j >= 0; j--) {
                if(arr[j] > key) {
                    arr[j + 1] = arr[j];
                } else {
                    break;
                }
            }
            arr[j + 1] = key;
        }
    }

    private int fundMid(int[] arr, int left, int right) {
        int mid = (left + right) / 2;
        if(arr[left] > arr[right]) {
            if(arr[left] < arr[mid]) {
                return left;
            } else if(arr[mid] < arr[right]){
                return right;
            } else {
                return mid;
            }
        } else {
            if(arr[mid] > arr[right]) {
                return right;
            } else if(arr[mid] < arr[left]) {
                return left;
            } else {
                return mid;
            }
        }
    }

    private int fundPoint(int[] arr, int left, int right) {
        int key = arr[left];
        while(left < right) {
            while(left < right && arr[right] >= key) {
                right--;
            }
            arr[left] = arr[right];
            while(left < right && arr[left] <= key) {
                left++;
            }
            arr[right] = arr[left];
        }
        arr[left] = key;
        return left;
    }

    //归并排序
    public void mergeSort(int[] arr) {
        mergeFun(arr, 0, arr.length - 1);
    }

    private void mergeFun(int[] arr, int left, int right) {
        if(left >= right) {
            return;
        }
        int mid = (left + right) / 2;
        mergeFun(arr, left, mid);
        mergeFun(arr, mid + 1, right);
        //合并
        merge(arr, left, right, mid);
    }

    private void merge(int[] arr, int left, int right, int mid) {
        int[] tmpArr = new int[right - left + 1];
        int s1 = left;
        int s2 = mid + 1;
        int index = 0;
        while(s1 <= mid && s2 <= right) {
            if(arr[s1] < arr[s2]) {
                tmpArr[index++] = arr[s1++];
            } else {
                tmpArr[index++] = arr[s2++];
            }
        }
        while(s1 <= mid) {
            tmpArr[index++] = arr[s1++];
        }
        while(s2 <= right) {
            tmpArr[index++] = arr[s2++];
        }
        for(int i = 0; i < index; i++) {
            arr[i + left] = tmpArr[i];
        }
    }


    //堆排序
    public void heapSort(int[] arr) {
        //先建立一个大根堆
        createBigHeap(arr);
        int end = arr.length - 1;
        while(end > 0) {
            swap(arr, 0, end);
            adjustDown(arr, 0, end);
            end--;
        }
    }

    private void createBigHeap(int[] arr) {
        int len = arr.length;
        for(int parent = (len - 1 - 1) / 2; parent >= 0; parent--) {
            //对每一棵子树向下调整
            adjustDown(arr, parent, len);
        }
    }

    private void adjustDown(int[] arr, int parent, int len) {
        int child = parent * 2 + 1;
        while(child < len) {
            if(child + 1 < len && arr[child + 1] > arr[child]) {
                child++;
            }
            if(arr[child] > arr[parent]) {
                swap(arr, child, parent);
                parent = child;
                child = child * 2 + 1;
            } else {
                break;
            }
        }
    }

    private void swap(int[] arr, int child, int parent) {
        int tmp = arr[child];
        arr[child] = arr[parent];
        arr[parent] = tmp;
    }


}

class Main {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3,2,1,4,7,8,6,5,9};
        Sort sort = new Sort();
        sort.heapSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}